房建结构设计体系选型及抗震设计

武彦章

山西省煤炭建设监理有限公司, 山西太原 030012

0 引言

如今对于建筑行业来讲，其建设的规模日益加大，城市的人口也增加迅速。在这种情形下，土地资源的占用问题显得尤为紧张。高层建筑可以有效的解决土地资源占用过多的情况，所以其已经成为在现代建筑行业的发展趋势。在这过程当中，对于我国的建筑工程而言，尤其是高层建筑工程的设计水平，并不能跟上时代的发展。许多的设计人员对于在建筑工程中应用到的软件并不是全部的了解，在设计的过程中，只为了注重视觉感受，较少的对房建工程的质量情况以及其安全效果进行考虑。所以结构设计体系选型及抗震设计在我国的房建结构设计中被列为两大重要工程项目，其设计中的诸多因素都应该受到工作人员的重视。

1 房建结构设计要求探讨

1.1 水平荷载作用探讨

对于房屋建筑工程项目的层高高度而言，它在房建过程中，房建自身的重力参数和楼面应用荷载在竖向构件中所形成的弯矩及轴力设计参数构成了正相关的关系。并且在此时，房建结构所形成的倾覆力矩参数以及竖向构件的轴力参数会与房建层高高度的二次方值也呈现正相关的关系。所以在建筑施工的过程中，值得注意的是对于固定高度的房建来说，竖向荷载的参数是恒定的。但是风荷载与地震参数却不是恒定的，它们会受到房建结构动力特性差异性选型的影响，这是值得我们注意的问题。

1.2 轴向变形探讨

在进行高层房建的施工过程中，对于其承受的竖向荷载参数自始自终的数值都很大，这就会进一步造成在房建结构的梁柱位置处，其轴向开始明显的发生变形，由于轴向变形也会带动连续梁弯矩参数出现明显的波动，最后使得房建结构中连续梁中部支座位置的负弯矩参数也有所下降。除此之外，如果竖向的荷载作用力很大，这时预制构件的下料长度也会发生变化。这一连串的问题说明了在进行房建结构的设计时，设计人员应该按照测定的轴向变形参数来决定下料的长度，而不应该凭自己的想法对下料长度进行控制。

1.3 侧向位移探讨

在这一点不同于传统，在高层房建结构中，其侧向位移也直接影响着房建结构的设计工作，并且成为至关重要的影响因素。当房建层高进行增加的同时，在水平荷载下的侧移变化参数也会突然变大。这就告诉我们房建结构在水平向的荷载作用影响下，应该将侧向位移控制在固定的区域之内。

1.4 结构延性探讨

将高层房建项目与底层相比，较为明显的是高层的结构柔性参数，由于这种参数的影响，高层房屋建筑对地震的作用力反应较为明显，变形相对严重。为了加强变形参数，以防房屋建筑在遇到地震时受到破坏，这时我们就需要做出相应的措施，来保证能够稳固房建结构延性。

2 房建结构体系探讨

2.1 剪力墙结构探讨

剪力墙结构体系是指在房建的过程中，主要的受力部分都是由平面剪力墙构件承受的。在整个的体系中，房建所要承受的水平方向的力和垂直方向的荷载作用力都依赖于单片的剪力墙结构之中。正是由于这种体系，才使其具有独特的特点，有一定的结构延性。并且在受到作用力的情况下传力的存在形式仍然较为均匀。由于整体性较高，这样对于地震的抵抗能力较强，提高了能建度。

2.2 框架—剪力墙结构探讨

因为房建整体框架体系刚度较低，并且其强度也较弱，都无法达到房建结构的中的规范要求，对于现场的施工人员在进行建筑施工时都要以房建平面作为载体，在有些位置用剪力墙替换部分框架的结构，这样框架—剪力墙结构体系进而产生。因此在房建结构中，当建筑结构要受到水平方向的作用力时，这时剪力墙的结构与框架的结构可以进行与梁柱之间的连接，并且其刚度很高。在此同时当受到楼板的作用力时，他们之间就会形成一个较为全面的结构体系。房建在运行时，所受到的垂直方向的荷载载力全部由框架的结构体系来承受，对于水平方向的剪力则由剪力墙来承受。

3 房建结构抗震设计探讨

3.1 理论探讨

如今，在房建的抗震设计理论中应用较为普遍的主要有三种理论。分别为：动力理论、反应谱理论与拟静力理论。第一，以动力理论进行抗震设计时，其设计的关键是将地震看成一个单独的时间段，在这期间比较明显的地震动加速度就被看成地震动输入变量的参数，对于房建结构就被看成了在整个计算系统中的自由度体系，在确准算出各个时间段建筑物对于地震的作用而产生的一系列反应同时合理的完成抗震的设计。第二，以反应谱理论进行抗震设计时，其重点只在于在地震发生的过程时加速度具有的特性。第三，以拟静理论在进行抗震设计时，它的重点在于对地震力的大小参数进行计算，主要用到地震系数和房建结构的乘积对其进行计算。

3.2 步骤探讨

对房建结构的抗震设计进行相应的步骤分析主要有以下几点：1）在房屋建筑结构受到弹性的作用力时选取相应的地震动参数，对其产生的地震效应做出准确无误的运算，并将风力的影响与重力荷载的作用力的影响列为此次抗震设计中的重点考虑因素，并且要达到抗震的第一水准，在有效的时间内合理的完成房建结构构件的截面相应的设计工作；2）用到和上处相同的步骤来选用正确的地震动参数，并且依据此参数也充分的对房建结构的层间位移参数进行研究与分析，并保证其满足房屋建筑抗震标准规范里面对此参数的有关规定，并且在抗震构造措施对其施以作用时，能够保证房建结构在面对地震作用力时，自身的变形能力与延性性能的强度较高，可以达到抗震的第二水准；3）选择出能达到第三水准的地震动参数对房屋的建筑结构进行计算，尤其是对抗震能力相对较弱的位置的层间位移参数进行准确的计算，能够保证它能按照抗震设计的相关规范进行设计，最终达到了房建结构中抗震设计的第三水准的要求。

4 结论

建筑业作为城市化进程的重要部分，对经济和社会的发展有着紧密的影响。随着经济技术的不断发展，建筑规模不断扩大，尤其是高层建筑发展在整个建筑工程事业中的地位越来越高，逐渐凸显出来。通过人们对建筑行业发展技术和思想的进一步研究，规模化、综合化、智能化、高层化逐渐成为了建筑工程再新时期发展的新方向。通过本文对房建结构设计体系选型与抗震设计的有关探讨知道了房建结构设计对于建筑行业而言，其作用是不可替代的，因此我们在按照相关的设计标准对其进行设计的同时还应该加入自己的创新与思想，使建筑设计变得越来越完善，只有这样才会给建筑工程带来更多的效益。所以在工程的设计阶段建筑单位应该予以重视，对于房屋建筑结构的选型、设计也要较为重视，使房屋建筑更加合理、舒适。同时针对房屋的安全和隐患需要进行抗震设计，只有完善的抗震设计才能让工作人员建造出安全的抗震建筑，从而提高建筑的总体质量。

[1]高磊.高层建筑结构体系选型与建筑结构设计及施工关系研究科[J].技创新导报，2009，8(11).

[2]陈子强.建筑结构选型的思路及其抗震设计应用[J].建筑设计管理，2010，4(20).

[3]朱小斌.当前房建结构设计与检测的主要问题与对策研究[J].工业设计，2011，10(15).